第三章SDH技术及其结构特点
3.1 SDH技术的帧结构
3.11 SDH的帧结构
SDH传输网的一个关键功能是要对支路信号进行同步和数字服用和交叉连接。SDH帧结构必须适应这些功能要求,同时也希望支路信号在一帧内呈现均匀地、有规律的排列。这样便于实现支路低速信号的分/插、复用和交换，说到底就为了方便的从高速SDH信号中直接上/下低速支路信号。鉴于此，ITU-T规定了STM-N的帧是以字节（8bit）为单位的矩形块状帧结构，如图3-1所示。
图3-1 STM-N 帧结构图
从图3-1看出STM-N的信号是9行×270×N列的帧结构。此处的N与STM-N的N相一致，取值范围：1，4，16，64……，表示此信号由N个STM-1信号通过字节间插复用而成。由此可知，STM-1信号的帧结构是9行×270列的块状帧，由上图看出，当N个STM-1信号通过字节间插复用成STM-N信号时，仅仅是将STM-1信号的列按字节间插复用，行数恒定为9行。
SDH的矩形帧在光纤上传输时是成链传输的,在光发送端经并/串转换成链状结构进行传输,而在光接收端经串/并转换成矩形块状进行处理.
SDH信号帧传输的原则是：帧结构中的字节（8bit）从左到右，从上到下一个字节一个字节（一个比特一个比特）的传输，传完一行再传下一行，传完一帧再传下一帧。如此一帧一帧地传输,每秒可传8000帧。SDH的帧频率为8000帧/秒,那么该字节的比特速率为8000*8bit=64kb/s.
这里需要注意到的是：帧周期的恒定是SDH信号的一大特点，任何级别的STM-N帧它的帧频都是8000帧/秒。由于帧周期的恒定使STM-N信号的速率有其规律性。例如STM-4的传输数速恒定的等于STM-1信号传输数速的4倍，STM-16恒定等于STM-4的4倍，等于STM-1的16倍。SDH信号的这种规律性使高速SDH信号直接分/插出低速SDH信号成为可能，特别适用于大容量的传输情况。
从图3-1中看出，STM-N的帧结构由3部分组成：段开销，包括再生段开销（RSOH）和复用段开销（MSOH）；管理单元指针（AU-PTR）；信息净负荷（payload）。下面我将介绍这三大部分的功能。
(1)断开销
在SDH帧结构中,段开销（SOH）是为了保证信息净负荷正常、灵活传送所必须附加的供网络运行、管理和维护（OAM）使用的字节。断开销被分配在STM-N帧中的第1至第9*N列,第1行至第3行和第5行至第9行.每个SDH帧中断开销共有8*8*9*N=576*N个比特,丰富的断开销为SDH系统强大的智能化网络管理功能提供了良好的基础.
段开销又分为再生段开销（RSOH）和复用段开销（MSOH），分别对相应的段层进行监控。我们讲过段其实也相当于一条大的传输通道，RSOH和MSOH的作用也就是对这一条大的传输通道进行监控。第1行至第3行为再生段开销,监控的是整个STM-N的传输特性,既可在再生器接入又可在终端设备接入;第5行至第9行为复用断开销,监控的是STM-N中每一个STM-1的性能情况,它只能在终端设备中街,在再生器终将被透明传输.举个简单的例子，若光纤上传输的是2.5G信号，那么，RSOH监控的是STM-16整体的传输性能，而MSOH 则是监控STM-16信号中每一个STM-1的性能情况。
(2)信息净负荷
信息净负荷（payload）是在STM-N帧结构中存放将由STM-N传送的各种信息码块的地方。这些信息码块(低速信号)在传输之前先被SDH打包并装入一系列大小不同的标准容器,再按一定帧序列装入STN-N帧内.
信息净负荷区相当于STM-N这辆运货车的车箱，车箱内装载的货物就是经过打包的低速信号——待运输的货物。为了实时监测货物（打包的低速信号）在传输过程中是否有损坏，在将低速信号打包的过程中加入了监控开销字节——通道开销（POH）字节。POH作为净负荷的一部分与信息码块一起装载在STM-N这辆货车上在SDH网中传送，它负责对打包的货物（低速信号）进行通道性能监视、管理和控制（有点儿类似于传感器）。
(3) 管理单元指针（AU-PTR）
管理单元指针位于STM-N帧中第4行的9×N列，共9×N个字节，是指一种指示符,用来指示信息净负荷的第一个字节在STM-N帧内的准确位置，以便收端能根据这个位置指示符的值（指针值）正确分离信息净负荷。
指针是SDH实现同步复用的重要手段。由于低速支路信号在高速SDH信号帧中的排列具有规律性，因此只要根据指针找到信息静负荷区的第一个字节的位置，就可以根据支路信号摆放位置的规律性直接分插出所需支路信号。引入指针可使SDH在准同步数字环境中完成同步和STM-N信号的帧定位。
3.12 段开销字节安排及字节功能
A1A1
A1A2A2A2J0×
×
×
×
×为国内使用保留字节；
×
B1E1F1
D1D2D3
K1K2
D4D5D6
D7D8D9
D10D11D12
S1M1E2
RSOH
MSOH
9列
△
△
△
△为与传输媒质有关的特征字节（暂用）；
△
△
△
B2B2B2
管理单元指针
为不扰码字节；
所有未标记字节待将来国际标准确定（与媒质有关的应用，附加国内使用和其他用途）。
*
×*
× *
STM-N帧的段开销字节示意图
1 定帧字节A1和A2
在SDH的帧结构中，信号以一帧一帧德形式，按照从左到右，从上到下方式的规律传
输的。定帧字节A1和A2的作用是识别一帧的起始位置，以区分帧，即实现帧同步。
2 再生段踪迹字节：J0
在SDH网络中,为了检验再生段、信号源端和信号宿端是否按照要求机型连接,引入的再
生段踪迹字节。该字节被用来重复地发送段接入点标识符，以便使接收端能据此确认与指定
的发送端处于持续连接状态。
J0字节还有一个用法，在STM-N帧中每一个STM-1帧的J0字节定义为STM的标识
符C1，用来指示每个STM-1在STM-N中的位置——指示该STM-1是STM-N中的第几个STM-1（间插层数）和该C1在该STM-1帧中的第几列（复列数），可帮助A1、A2字节进
行帧识别。
3 数据通信通路（DCC）字节：D1-D12
用于OAM功能的数据信息——下发的命令，查询上来的告警性能数据等，是通过STM-N帧中的D1-D12字节传送的。也就是说用于OAM功能的相关数据是放在STM-N帧
中的D1-D12字节处，由STM-N信号在SDH网络上传输的。
这样D1-D12字节提供了所有SDH网元都可接入的通用数据通信通路，作为嵌入式控
制通路（ECC）的物理层，在网元之间传输操作、管理、维护（OAM）信息，构成SDH管
理网（SMN）的传送通路。
其中，D1-D3是再生段数据通路字节（DCCR），速率为3×64kbit/s＝192kbit/s，用于再
生段终端间传送OAM信息；
D4-D12是复用段数据通路字节（DCCM），共9×64kbit/s=576kbit/s，用于在复用段终
端间传送OAM信息。
DCC通道速率总共768kbit/s，它为SDH网络管理提供了强大的通信基础。
4 公务联络字节：E1和E2
E1和E2分别提供一个64kbit/s 的公务联络语声通道，语音信息放于这两个字节中传输，供维护人员通过电话进行公务联络。E1属于RSOH ，用于再生段的公务联络；E2属于MSOH ，用于终端间直达公务联络。 例如网络如下：
A
B
C
D
终端复用器
终端复用器
再生器再生器
图2-1 网络示意图
5 使用者通路字节：F1
提供速率为64kbit/s 数据/语音通路，保留给使用者（通常指网络提供者）用于特定维护目的的临时公务联络。
6 比特间插奇偶校验8位码BIP-8：B1
这个字节就是用于再生段层误码监测的（B1位于再生段开销中）。
B1字节的工作机理是：发送端对本帧（第N 帧）加扰后的所有字节进行BIP-8偶校验，将结果放在下一个待扰码帧（第N+1帧）中的B1字节；接收端将当前待解扰帧（第N 帧）的所有比特进行BIP-8校验，所得的结果与下一帧（第N+1帧）解扰后的B1字节的值相异或比较，若这两个值不一致则异或有1出现，根据出现多少个1，则可监测出第N 帧在传输中出现了多少个误码块。
7 比特间插奇偶校验N ×24位的（BIP-N *24）字节：B2
B2字节用于复用段误码检测，B2的工作机理与B1类似。B1字节是对整个STM-N 帧信号进行传输误码检测的，一个STM-N 帧中只有一个B1字节，而B2字节是对STM-N 帧中的每一个STM-1帧的传输误码情况进行监测，STM-N 帧中有N 3个B2字节，每三个B2对应一个STM-1帧。
检测机理是发端B2字节对前一个待扰的STM-1帧中除了RSOH （RSOH 包括在B1对整个STM-N 帧的校验中了）的全部比特进行BIP-24计算，结果放于本帧待扰STM-1帧的B2字节位置。收端对当前解扰后STM-1的除了RSOH 的全部比特进行BIP-24校验，其结果与下一STM-1帧解扰后的B2字节相异或，根据异或后出现1的个数来判断该STM-1在STM-N 帧中的传输过程中出现了多少个误码块。可检测出的最大误码块个数是24个。 8 自动保护倒换（APS ）通路字节：K1、K2（b1-b5）
这两个字节用作传送自动保护倒换（APS ）信令，用于保证设备能在故障时自动切换，使网络业务恢复——自愈，用于复用段保护倒换自愈情况。 9 复用段远端失效指示（MS-RDI ）字节：M1
M1是个对告的信息，由收端（信宿）回送给发端（信源），M1字节内容为接收端由B2码所检测出的误块数，以便发送端据此了解收端收信误码情况。 10 同步状态字节：S1（b5-b8）
不同的比特图案表示ITU-T 的不同时钟质量级别，使设备能据此判定接收的时钟信号的质量，以此决定是否切换时钟源，即切换到较高质量的时钟源上。
S1（b5-b8）的值越小，表示相应的时钟质量级别越高。
11 复用段远端误码块指示（MS-REI）字节：M1
这是个对告信息，由接收端回发给发送端。M1字节用来传送接收端由BIP-N×24（B2）所检出的误块数，以便发送端据此了解接收端的收信误码情况。
12 与传输媒质有关的字节：△
△字节专用于具体传输媒质的特殊功能，例如用单根光纤做双向传输时，可用此字节来实现辨明信号方向的功能。
13 国内保留使用的字节：×
所有未做标记的字节的用途待由将来的国际标准确定。
以上介绍了SDH帧结构中所具有的完整SOH定义、功能和应用。在某些场合，可以采用简化功能，即只选择其中的部分开销字节。
3.2 SDH的复用和映射
3.21 复用
SDH的复用包括两种情况：一种是低阶的SDH信号复用成高阶SDH信号；另一种是低速支路信号（例如2Mbit/s、34Mbit/s、140Mbit/s）复用成SDH信号STM-N。
传统的将低速信号复用成高速信号的方法有两种：
1 比特塞入法（又叫做码速调整法）
这种方法利用固定位置的比特塞入指示来显示塞入的比特是否载有信号数据，允许被复用的净负荷有较大的频率差异（异步复用）。它的缺点是因为存在一个比特塞入和去塞入的过程（码速调整），而不能将支路信号直接接入高速复用信号或从高速信号中分出低速支路信号，也就是说不能直接从高速信号中上/下低速支路信号，要一级一级的进行。这种比特塞入法就是PDH的复用方式。
2 固定位置映射法
这种方法利用低速信号在高速信号中的相对固定的位置来携带低速同步信号，要求低速信号与高速信号同步，也就是说帧频相一致。它的特点在于可方便的从高速信号中直接上/下低速支路信号，但当高速信号和低速信号间出现频差和相差（不同步）时，要用125μs （8000帧/秒）缓存器来进行频率校正和相位对准，导致信号较大延时和滑动损伤。
从上面看出这两种复用方式都有一些缺陷，比特塞入法无法直接从高速信号中上/下低速支路信号；固定位置映射法引入的信号时延过大。
SDH网的兼容性要求SDH的复用方式既能满足异步复用（例如：将PDH信号复用进STM-N），又能满足同步复用（例如STM-1→STM-4），而且能方便地由高速STM-N信号分/插出低速信号，同时不造成较大的信号时延和滑动损伤，这就要求SDH需采用自己独特的一套复用步骤和复用结构。
在这种复用结构中，通过指针调整定位技术来取代125μs缓存器用以校正支路信号频差和实现相位对准，各种业务信号复用进STM-N帧的过程都要经历映射（相当于信号打包）、定位（相当于指针调整）、复用（相当于字节间插复用）三个步骤。
ITU-T规定了一整套完整的复用结构（也就是复用路线），通过这些路线可将PDH的3个系列的数字信号以多种方法复用成STM-N信号。
ITU-T规定的复用路线如图
G.709复用映射结构
从图中可以看到此复用结构包括了一些基本的复用单元：C－容器、VC－虚容器、TU －支路单元、TUG－支路单元组、AU－管理单元、AUG－管理单元组，这些复用单元的下标表示与此复用单元相应的信号级别。在图中从一个有效负荷到STM-N的复用路线不是唯一的，有多条路线（也就是说有多种复用方法）。例如：2Mbit/s的信号有两条复用路线，也就是说可用两种方法复用成STM-N信号。
注意：8Mbit/s的PDH信号是无法复用成STM-N信号的。
尽管一种信号复用成SDH的STM-N信号的路线有多种，但是对于一个国家或地区则必须使复用路线唯一化。我国的光同步传输网技术体制规定了以2Mbit/s信号为基础的PDH 系列作为SDH的有效负荷，并选用AU-4的复用路线，其结构见图所示。
我国的SDH基本复用映射结构
3.22 映射
映射是一种在SDH网络边界处（例如SDH/PDH边界处），将支路信号适配进虚容器的过程。
像我们经常使用的将各种速率（140Mbit/s、34Mbit/s、2Mbit/s）信号先经过码速调整，分别装入到各自相应的标准容器中，再加上相应的低阶或高阶的通道开销，形成各自相对应
的虚容器的过程。
为了适应各种不同的网络应用情况，有异步、比特同步、字节同步三种映射方法与浮动VC和锁定TU两种模式。
1 映射方法
（1）异步映射
异步映射对映射信号的结构无任何限制（信号有无帧结构均可），也无需与网络同步（例如PDH信号与SDH网不完全同步）。利用码速调整将信号适配进VC的映射方法。
在映射时通过比特塞入将其打包成与SDH网络同步的VC信息包，在解映射时，去除这些塞入比特，恢复出原信号的速率，也就是恢复出原信号的定时。因此说低速信号在SDH 网中传输有定时透明性，即在SDH网边界处收发两端的此信号速率相一致（定时信号相一致）。
此种映射方法可从高速信号中（STM-N）中直接分/插出一定速率级别的低速信号。
（2）比特同步映射
此种映射是对支路信号的结构无任何限制，但要求低速支路信号与网同步，无需通过码速调整即可将低速支路信号打包成相应的VC的映射方法。
原则上讲此种映射方法可从高速信号中直接分/插出任意速率的低速信号，因为在STM-N信号中可精确定位到VC，由于此种映射是以比特为单位的同步映射，那么在VC中可以精确的定位到你所要分/插的低速信号具体的那一个比特的位置上，这样理论上就可以分/插出所需的那些比特，由此根据所需分/插的比特不同，可上/下不同速率的低速支路信号。
异步映射将低速支路信号定位到VC一级后就不能再深入细化的定位了，所以拆包后只能分出VC相应速率级别的低速支路信号。比特同步映射类似于将以比特为单位的低速信号（与网同步）进行比特间插复用进VC中，在VC中每个比特的位置是可预见的。
（3）字节同步映射
字节同步映射是一种要求映射信号具有字节为单位的块状帧结构，并与网同步，无需任何速率调整即可将信息字节装入VC内规定位置的映射方式。
在这种情况下，信号的每一个字节在VC中的位置是可预见的（有规律性），也就相当于将信号按字节间插方式复用进VC中，那么从STM-N中可直接下VC，而在VC中由于各字节位置的可预见性，于是可直接提取指定的字节出来。
所以，此种映射方式就可以直接从STM-N信号中上/下64kbit/s或N×64kbit/s的低速支路信号。
2 映射模式
（1）浮动VC模式
浮动VC模式指VC净负荷在TU内的位置不固定，由TU-PTR指示VC起点的一种工作方式。
（2）锁定TU模式
锁定TU模式是一种信息净负荷与网同步并处于TU帧内的固定位置，因而无需TU-PTR 来定位的工作模式。
综上所述，三种映射方法和两类工作模式共可组合成五种映射方式，我们介绍当前最通
用的异步映射浮动模式的特点。
异步映射浮动模式最适用于异步/准同步信号映射，包括将PDH通道映射进SDH通道的应用，能直接上/下低速PDH信号，但是不能直接上/下PDH信号中的64kbit/s信号。异步映射接口简单，引入映射时延少，可适应各种结构和特性的数字信号，是一种最通用的映射方式，也是PDH向SDH过渡期内必不可少的一种映射方式。当前各厂家的设备绝大多数采用的是异步映射浮动模式。
浮动字节同步映射接口复杂但能直接上/下64kbit/s和N ×64kbit/s信号，主要用于不需要一次群接口的数字交换机互连和两个需直接处理64kbit/s和N×64kbit/s业务的节点间的SDH连接。
SDH信号的帧结构简介 STM-N为了解决SDH（Synchronous Digital Hierarchy）相互连接中的封装结构，STM有多种速率，最基本的STM是STM-1，速率定义为155 520 kbit/s，同时用STM-N来表示不同的速率等级，N表示速率为基本STM的N倍，N=1、4、 16、64、256，更高的速率当前未定义。 一、STM-N的帧结构 1、 STM-N的帧是32个字节组成的1行×32列的块状帧。 STM-N：STM代表同步传送模式，N代表复用等级，STM-N 的信号是9行×270×N列的帧结构。此处的N与STM-N的N 相一致，取值范围：1，4，16，64……。对应线路速率155M、622M、2.5G、10G... 它与传输媒质本身没有关系，传输媒质（也就是SDH的物理层）可以是光纤、有线电缆、微波。用光纤作为传输媒质可以最大化的发挥SDH技术优势，所以应用最广。表示此信号由N个STM-1 信号通过字节间插复用而成。 2、STM-N信号的帧频介绍。 STM-N信号的帧频（也就是每秒传送的帧数）是多少呢？ITU-T规定对于任何级别的STM等级，帧频是8000帧/秒，也就是帧长或帧周期为恒定的125μs 。8000帧/秒听起来很耳熟，对了，PDH的E1信号也是8000帧/秒。在这里你要
注意到的是对于任何STM级别帧频都是8000帧/秒，帧周期的恒定是SDH信号的一大特点。例如STM-4的传输数速恒定的等于STM-1信号传输数速的4倍，STM-16恒定等于STM-4的4倍 3、STM-N帧中单独一个字节的比特传输速率是多少？ STM-N的帧频为8000帧/秒，这就是说信号帧中某一特定字节每秒被传送8000次，那么该字节的比特速率是8000×8bit＝64kbit/s。这个数字是不是也很眼熟，64kbit/s是一路数字电话的传输速率。 4、STM-N帧结构组成。 从下图中看出，STM-N的帧结构由3部分组成：段开销，包括再生段开销（RSOH）和复用段开销（MSOH）；管理单元指针（AU-PTR）；信息净负荷（payload） （1）信息净负荷（payload）是在STM-N帧结构中存放将由STM-N传送的各种信息码块的地方,POH作为净负荷的一部分与信息码块一起装载在STM-N这辆货车上在SDH网中传
第2章 SDH信号的帧结构和复用步骤 第2章SDH信号的帧结构和复用步骤 (1) 2.1 SDH信号——STM-N的帧结构 (1) 2.2 SDH的复用结构和步骤 (5) 2.2.1 140Mbit/s复用进STM-N信号 (7) 2.2.2 34Mbit/s复用进STM-N信号 (11) 2.2.3 2Mbit/s复用进STM-N信号 (13) 2.3 映射、定位和复用的概念 (17) 小结 (22) 习题 (22) 目标： 掌握STM-N信号的帧结构（以STM-1信号的帧结构为例）。 掌握STM-N信号帧中各部分结构所起的大致作用。 掌握2Mbit/s、34Mbit/s、140Mbit/s复用进STM-N信号的全过程。 掌握复用和映射的概念。 2.1 SDH信号——STM-N的帧结构 SDH信号需要什么样的帧结构呢？ STM-N信号帧结构的安排应尽可能使支路低速信号在一帧内均匀地、有规律 的排列。为什么呢？因为这样便于实现支路低速信号的分/插、复用和交换， 说到底就为了方便的从高速SDH信号中直接上/下低速支路信号。鉴于此， ITU-T规定了STM-N的帧是以字节（8bit）为单位的矩形块状帧结构，如图 2-1所示。
图2-1STM-N 帧结构图 诀窍： 块状帧是什么呢？ 为了便于对信号进行分析，往往将信号的帧结构等效为块状帧结构，这不是SDH信号所特有的，PDH信号、ATM信号，分组交换的数据包，它们的帧结构都算是块状帧。例如，E1信号的帧是32个字节组成的1行×32列的块状帧，ATM信号是53个字节构成的块状帧。将信号的帧结构等效为块状，仅仅是为了分析的方便。 从上图看出STM-N的信号是9行×270×N列的帧结构。此处的N与STM-N 的N相一致，取值范围：1，4，16，64……，表示此信号由N个STM-1信号通过字节间插复用而成。由此可知，STM-1信号的帧结构是9行×270列的块状帧，由上图看出，当N个STM-1信号通过字节间插复用成STM-N信号时，仅仅是将STM-1信号的列按字节间插复用，行数恒定为9行。 我们知道，信号在线路上传输时是一个bit一个bit地进行传输的，那么这个块状帧是怎样在线路上进行传输的呢？难道是将整个块都送上线路同时传输吗？当然不是这样传输，STM-N信号的传输也遵循按比特的传输方式。那么先传哪些比特后传哪些比特呢？SDH信号帧传输的原则是：帧结构中的字节（8bit）从左到右，从上到下一个字节一个字节（一个比特一个比特）的传输，传完一行再传下一行，传完一帧再传下一帧。 STM-N信号的帧频（也就是每秒传送的帧数）是多少呢？ITU-T规定对于任何级别的STM-N帧，帧频是8000帧/秒，也就是帧长或帧周期为恒定的125μs。8000帧/秒听起来很耳熟，对了，PDH的E1信号也是8000帧/秒。
SDH帧结构 SDH帧结构 SDH帧结构是实现数字同步时分复用、保证网络可靠有效运行的关键。图给出SDH帧一个STMN帧有9行，每行由270×N个字节组成。这样每帧共有9×270× N 个字节，每字节为8 bit。帧周期为125 μs，即每秒传输8000帧。对于STM1 而言，传输速率为9×270×8×8000=155.520 Mb/s。字节发送顺序为：由上往下逐行发送，每行先左后右。 SDH帧大体可分为三个部分： (1) 段开销(SOH)。段开销是在SDH帧中为保证信息正常传输所必需的附加字节(每字节含64 kb/s的容量)，主要用于运行、维护和管理，如帧定位、误码检测、公务通信、自动保护倒换以及网管信息传输。对于STM 1 而言，SOH共使用 9×8(第4行除外)=72 Byte相应于576 bit。由于每秒传输8000帧，所以SOH的容量为576×8000=4.608 Mb/s。 根据传输通道连接模型，段开销又细分为再生段开销(RSOH)和复接段开销(MSOH)。前者占前3行，后者占5～9行。 (2) 信息载荷(Payload)。信息载荷域是SDH帧内用于承载各种业务信息的部分。对于STM1而言，Payload有9×261=2349 Byte, 相应于2349×8×8000=150.336 Mb/s 的 容量。 在Payload中包含少量字节用于通道的运行、维护和管理，这些字节称为通道开销(POH)。 (3) 管理单元指针(AU PTR)。管理单元指针是一种指示符，主要用于指示Payload第一个字节在帧内的准确位置(相对于指针位置的偏移量)。对于STM1 而言，AU PTR有9个字节(第4行)，相应于9×8×8000=0.576 Mb/s。 采用指针技术是SDH的创新，结合虚容器(VC)的概念，解决了低速信号复接成高速信号时，由于小的频率误差所造成的载荷相对位置漂移的问题。
SDH 信号的帧结构 SDH 信号需要什么样的帧结构呢？ STM-N 信号帧结构的安排应尽可能使支路低速信号在一帧内均匀地、有规律的排列。为什么呢？因为这样便于实现支路低速信号的分/插、复用和交换，说到底就为了方便的从高速SDH 信号中直接上/下低速支路信号。鉴于此，ITU-T 规定了STM-N 的帧是以字节（8bit ）为单位的矩形块状帧结构，如图1-1所示。 9×270×N 个字节 RSOH AU-PTR MSOH 9×N 1 3 49 payload 261×N 5 图1-1 STM-N 帧结构图 块状帧是什么呢？ 为了便于对信号进行分析，往往将信号的帧结构等效为块状帧结构，这不是SDH 信号 所特有的，PDH 信号、ATM 信号，分组交换的数据包，它们的帧结构都算是块状帧。 例如，E1信号的帧是32个字节组成的1行×32列的块状帧，ATM 信号是53个字节构 成的块状帧。将信号的帧结构等效为块状，仅仅是为了分析的方便。 从上图看出STM-N 的信号是9行×270×N 列的帧结构。此处的N 与STM-N 的N 相一致，取值范围：1，4，16，64……，表示此信号由N 个STM-1信号通过字节间插复用而成。由此可知，STM-1信号的帧结构是9行×270列的块状帧，由上图看出，当N 个STM-1信号通过字节间插复用成STM-N 信号时，仅仅是将STM-1信号的列按字节间插复用，行数恒定为9行。 我们知道，信号在线路上传输时是一个bit 一个bit 地进行传输的，那么这个块状帧是怎样在线路上进行传输的呢？难道是将整个块都送上线路同时传输吗？当然不是这样传输，STM-N 信号的传输也遵循按比特的传输方式。那么先传哪些比特后传哪些比特呢？SDH 信号帧传输的原则是：帧结构中的字节（8bit ）从左到右，从上到下一个字节一个字节（一个比特一个比特）的传输，传完一行再传下一行，传完一帧再传下一帧。 STM-N 信号的帧频（也就是每秒传送的帧数）是多少呢？ITU-T 规定对于任何级别的STM-N 帧，帧频是8000帧/秒，也就是帧长或帧周期为恒定的125μs 。8000帧/秒听起来很耳熟，对了，PDH 的E1信号也是8000帧/秒。 这里需要注意到的是：帧周期的恒定是SDH 信号的一大特点，任何级别的STM-N 帧它的帧频都是8000帧/秒。想想看PDH 不同等级信号的帧周期是否恒定？由于帧周期的恒定使STM-N 信号的速率有其规律性。例如STM-4的传输数速恒定的等于STM-1信号传输数速的4倍，STM-16恒定等于STM-4的4倍，等于STM-1的16倍。而PDH 中的E2信号速率≠E1信号速率的4倍。SDH 信号的这种规律性使高速SDH 信
SDH的复用结构和步骤 SDH复用的三个步骤 各种信号复用映射进STM-N帧的过程都要经过映射、定位和复用3个步骤。（1）映射 映射是一种在SDH网络边界处（例如SDH/PDH边界处），将支路信号适配进虚容器的过程。象我们经常使用的将各种速率（140Mbit/s、34Mbit/s、2Mbit/s）信号先经过码速调整，分别装入到各自相应的标准容器中，再加上相应的低阶或高阶的通道开销，形成各自相对应的虚容器的过程。 为了适应各种不同的网络应用情况，有异步、比特同步、字节同步三种映射方法与浮动VC 和锁定TU两种模式。 （2）定位 定位（Alignmem）是把VC-n放进TU-n或AU-n中，同时将其与帧参考点的偏差也作为信息结合进去的过程。通俗讲，定位就是用指针值指示VC-n的第一个字节在TU-n或AU-n 帧中的起始位置。 （3）复用 复用（Multiplex）是一种将多个低阶通道层的信号适配进高阶通道或者把多个高阶通道层信号适配进复用段层的过程，即指将多个低速信号复用成一个高速信号。 其方法是采用字节间插的方式将TU组织进高阶VC或将AU组织进STM-N。复用过程为同步复用，复用的路数参见图1。如： 1×STM-1=1×AUG=1×AU-4=1×VC-4=3×TUG-3=21×TUG-2=63×TU-12=63×VC-12 图1G.707复用映射结构 SDH基本复用单元 信息容器（C） 容器是一种用来装载各种速率业务信号的信息结构，其基本功能是完成PDH信号与VC之间的适配（即码速调整）。ITU-T规定了5种标准容器，C-11、C-12、C-2、C-3和C-4，每一种容器分别对应于一种标称的输入速率，即 1.544Mbit/s、2.048Mbit/s、6.312Mbit/s、34.368Mbit/s和139.264Mbit/s。 虚容器（VC） 虚容器是用来支持SDH通道层连接的信息结构，由信息净负荷（容器的输出）和通道开销（POH）组成，即 VC?n=C?n+VC?nPOH
SDH传输网的帧结构 1. SDH传输速率 同步数字体系信号最基本、最重要的模块信号是STM-1，其速率为155.520 Mbit/s。同步传送模块（STM-N）精确地定义了信号的帧结构和传输速率，用于SDH网元间的信息传送。更高速率的SDH可直接从155.520 Mbit/s（STM-1）中复用得到。目前，已经定义了6种同步传送模块，但第6种模块正在开发中，还未商用。 SDH传输网所传输的信号是由不同等级的同步传送模块（STM-N）信号组成的，其中N为正整数。从表3-8可知，STM-N信号的速率为155.520 Mbit/s的N倍。目前，国际标准化N的取值为N=1，4，16，64。 2. SDH-N的帧结构 STM-1的帧长度用时间表示，通常为125 μs，由270列和9行组成。因为每个字节每125 μs出现一次，所以每个数据通路为64 kbit/s。 每行最初的9个字节用于开销，剩下的261个字节用于净负荷。一帧通常用行和列来表示，其中，行为9行垂直叠放的水平行。帧结构中字节的传输由左上角的第一个字节开始，由左至右、由上而下顺序传送，直至右下角，需用125 μs。因此，开销字节在垂直方向上与帧结构中的前面9列对齐，而净负荷在第10~第270列中。这些开销字节称为段开销（section overhead，SOH），并细分为再生段开销和复用段开销。 STM-N的帧结构组成相当简单。STM-N信号的帧结构由9行，270×N列组成。每帧的长度为9×270×N节，每帧的持续时间为125 μs，若帧频为8 kHz，则可求得STM-N比特率为9×270×N×8 000 Mbit/s。 STM-1 的SOH传输速率为8×9×8×1×8 000×10-6=4.608 Mbit/s。 STM-N帧结构的每个字节及每个字节中的每个比特是根据它在帧中的位置加以区分的，而每个字的速率均为64 kbit/s，这正好等于数字化的话音信号的传输速率，从而为灵活上下电路和支持各种业务打下基础。SDH-N的帧结构分3个主要区域，即STM-N信息净负荷区、管理单元指针（AU-PTR）区和SOH区。 （1）STM-N信息净负荷区。信息净负荷区是帧结构中存放各种信息业务的地方。